[数据结构与算法] 哈希表

/**
 * 哈希表实现数据的存储
 *
 * @author TimePause
 * @create 2020-02-09 10:53
 */
public class HashDemo {
   
/**
 * 雇员类
 */
class Emp {
    public int id;
    public String name;
    public Emp next;//next默认为null

    public Emp(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

/**
 * 用链表存放雇员信息
 */
class EmpLinkedList {
    //头指针，执行第一个Emp,因此我们这个链表的head 是直接指向第一个Emp
    //***默认null,但是如果这里不进行初始化,那么在根据id删除链表节点时,会因为没有初始化而出现空指针异常而无法进行下去***
    //private Emp head=new Emp(0,"");//这样初始化没问题,但是每条链表第一个元素就是id=0,name=  ,会占用额外空间
    private Emp head=null;

    // 添加雇员方法
    public void add(Emp emp){
        // 如果是添加第一个雇员
        if (head==null){
            head = emp;
            return;//退出
        }
        // 如果添加的不是第一个雇员,则使用一个辅助指针,帮助定位到最后
        Emp curEmp = head;
        while (true){
            if (curEmp.next==null){//说明遍历到最后
                    break;//结束当前循环
            }
            //否则则将指针后移
            curEmp = curEmp.next;
        }
        // 在链表末尾添加emp
        curEmp.next = emp;
    }

    /**
     * 删除节点元素
     * @param no
     */
    public void del(int no){
        //***如果链表中只有一个元素, 则直接将该元素置空即为删除***
        if (head!=null && head.next==null){
            head = null;
            return;
        }else{
			 System.out.println("链表为空,无法删除");
		}
        //如果是正常情况. 删除节点
        Emp curEmp = head;
        // 辅助变量flag,代表查找的元素是否存在
        boolean flag = false;
        while (true){
            if (curEmp.next==null){//说明已到达链表末尾
                break;
            }
            if (curEmp.next.id==no){
                flag = true;
                break;
            }
            curEmp=curEmp.next;
        }
        if (flag){
            curEmp.next = curEmp.next.next;
        }else {
            System.out.println("要删除的节点不存在");
        }
    }


    //遍历显示链表雇员的基本信息
    public void list(int no){
        if(head == null) { //说明链表为空
            System.out.println("第 "+(no+1)+" 链表为空");
            return;
        }
        System.out.print("第 "+(no+1)+" 链表的信息为");
        Emp curEmp = head; //辅助指针
        while(true) {
            System.out.printf(" => id=%d name=%st", curEmp.id, curEmp.name);
            if(curEmp.next == null) {//说明curEmp已经是最后结点
                break;//退出当前循环
            }
            curEmp = curEmp.next; //后移，遍历
        }
        System.out.println();
    }

    // 根据id查找雇员, 如果找到就返回Emp,如果没找到就返回null
    public Emp findEmpById(int id){
        // 判断链表是否为空
        if (head==null){
            System.out.println("链表为空");
            return null;
        }
        // 如果链表不为空, 则进行链表的查找
        // 首先创建一个辅助变量
        Emp curEmp = head;
        while (true){
            if (curEmp.id==id){
                break;
            }
            //如果到链表尾部还没有找到, 则将当前元素置为空并返回
            if (curEmp.next==null){
                curEmp = null;
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;//后移
        }
        return curEmp;
    }
}

/**
 * 创建HashTab,管理多条链表
 */
class HashTab{
    private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;//存放多条链表
    private int size;//表示有多少条链表


    //构造器
    public  HashTab(int size){
        this.size = size;
        // 初始化雇员链表数组
        this.empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        // ? 这时不要忘记初始化每个链表!!!
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();//size为几就初始化几条数组
        }
    }

    // 编写散列函数, 适用于简单取模
    public int hashFun(int id){
        return id % size;
    }

    //添加雇员
    public void add(Emp emp){
        // 根据员工id,查询到员工应该添加到哪个链表
        int empLinkedNo = hashFun(emp.id);
        // 将emp添加到对应的链表中
        empLinkedListArray[empLinkedNo].add(emp);
    }

    /**
     * 删除雇员
     */
    public void del(int no){
        int empLinkedNo = hashFun(no);
        empLinkedListArray[empLinkedNo].del(no);

    }


    // 遍历所有的链表, 通过遍历HashTab
    public void list(){
        for (int i = 0; i<size;i++) {
            empLinkedListArray[i].list(i);
        }
    }

    //根据输入的id,查找雇员
    public void findEmpById(int id) {
        //使用散列函数确定到哪条链表查找
        int empLinkedListNO = hashFun(id);
        // 根据id查询数据在那条链表
        Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
        if(emp != null) {//找到
            System.out.printf("在第%d条链表中找到 雇员 id = %dn", (empLinkedListNO + 1), id);
        }else{
            System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
        }
    }


}

 public static void main(String[] args) {
        //创建哈希表
        HashTab hashTab = new HashTab(7);

        //写一个简单的菜单
        String key = "";
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while(true) {
            System.out.println("add:  添加雇员");
            System.out.println("list: 显示雇员");
            System.out.println("find: 查找雇员");
            System.out.println("del: 删除");
            System.out.println("exit: 退出系统");

            key = scanner.next();
            switch (key) {
                case "add":
                    System.out.println("输入id");
                    int id = scanner.nextInt();
                    System.out.println("输入名字");
                    String name = scanner.next();
                    //创建 雇员
                    Emp emp = new Emp(id, name);
                    hashTab.add(emp);
                    break;
                case "list":
                    hashTab.list();
                    break;
                case "find":
                    System.out.println("请输入要查找的id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "del":
                    System.out.println("请输入要删除的id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.del(id);
                    break;
                case "exit":
                    scanner.close();
                    System.exit(0);
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}